Мониторинг состояния подшипников

Мониторинг состояния подшипников

Сокращение дорогостоящих простоев за счет раннего выявления и предотвращения отказов подшипников.

Мониторинг состояния подшипников от Bently Nevada

При управлении общим состояниемвращающегося оборудования критическиважно состояние подшипниковкачения и цилиндрических роликовыхподшипников. Выход из строя одного подшипникаможет привести к остановке оборудования, что повлечет за собой дорогостоящие простои и потери производства.

В компании Bently Nevada мы предлагаем широкий спектр инструментов, программногообеспечения и оборудованиядля мониторинга состояния подшипников , предназначенных для обнаружения и диагностикинеисправностей сферических роликовыхподшипников, шариковых подшипниковс глубоким пазом, упорных шариковых подшипников, конических роликовых подшипников, игольчатых роликовых подшипников, цилиндрических роликовых подшипников, а также подшипниковкачения.

От датчиков вибрации до инструментов сбора данных и диагностического программного обеспечения — у нас есть решения, необходимые для эффективной и бесперебойнойработы вашего предприятия. Правильно спроектированные и тщательносмазанные подшипниковые узлы имеют практически неограниченный срок службы. Однако со временем все типы подшипников в конечном итоге выйдут из строя из-за усталостного разрушения, которое может быть значительноускорено неправильной установкой, несоосностью, неподходящими осевыми или радиальными нагрузками, неправильной смазкой или загрязнением.

Ознакомьтесьс полным спектром решений Bently Nevada для управления и мониторинга производительности активов, предназначенных для защиты всего оборудованиявашего предприятия и предотвращения незапланированных простоев.

SCOUT200

Ranger Pro - Беспроводной датчик мониторинга состояния

Датчики скорости и акселерометры

Онлайн-системы мониторинга состояния

Основные причины отказа подшипников

Подшипники работают за счёт тончайшей масляной плёнки (менее микрона), которая предотвращает контакт металла с металлом. Нарушение этой плёнки — ключевая причина повреждений.

Подшипники каточного элемента зависят от чрезвычайно тонкого слоя смазки, чтобы свести к минимуму контакт с подвижным элементом/раской. Касящие элементы на самом деле в определенной степени скользят, и смазка образует тип эластогидродинамического клина, который держит элементы раздельными. Разделение элементов в несколько раз превышает типичную шероховатость поверхности, менее микрона (или нескольких микродюймов).

Смазочная жидкость также служит для удаления тепла, которое генерируется при сдвиге в этом очень небольшом зазоре между элементами и расами. Если подача смазки недостаточна, то произойдет контакт металла с металлом, что создаст износ и возможное размазывание рас рас. Смазка должна быть чистой и подходящую для нагрузки и рабочей температуры. Подшипники катящегося элемента могут довольно хорошо выдерживать длительные периоды времени с относительно небольшим количеством смазки. Чрезмерная смазка может быть вредной, вызывая высокие температуры из-за сдвига смазочных нагрузок и на самом деле может привести к отказу подшипника.
Некоторые признаки проблемы со смазкой подшипника включают в себя:

Обесцвечивание
Оценка и пилинг
Конец ролика/Температура металла с подшипом
Блокировка подшипника

Чистота смазки жизненно важна для длительного срока службы. Если частицы грязи попадают в подшипник непосредственно или через масляную систему, то частицы могут застрять между каточным элементом и гонкой. Если частица имеет достаточную твердость, то экстремальное напряжение, создаваемое при контакте частицы, вызовет локальную пластическую деформацию материала гонки и/или элемента. Это создаст постоянную яму, которая будет действовать как потенциальное место зародывления трещин. Даже микронный мусор, который попадает в ловушку между катящимся элементом и гонкой, может привести к локальному образованию пластика и образованию небольшой ямы на одной или обеих поверхностях. Относительно небольшой радиус границы ямы действует как фактор концентрации напряжений и значительно увеличивает вероятность возникновения усталостной трещины. Также возможно, чтобы большая частица заклинила таким образом, чтобы уменьшить действие качания элемента и увеличить движение скольжения. Во время скользящего движения частица грязи может действовать как плуг, создавая постоянную канавку на поверхности гонки.
Некоторые признаки проблемы загрязнения маслом подшипника включают в себя:

Изнашивае подшипника
Ямка подшипника
Синяки

Срок службы подшипника очень чувствителен к нагрузке. Нагрузки на подшипники можно разделить на статические нагрузки, которые имеют постоянную величину и направление, и динамические нагрузки, которые могут варьироваться как по величине, так и по направлению. Чтобы правильно определить размер подшипника на этапе проектирования, конструктор машины должен учитывать оба типа нагрузки и их влияние на прогнозируемый срок службы подшипника. Если во время обслуживания нагрузки в машине значительно отклоняются от проектных допусков, это повлияет на срок службы подшипника.
Смещение является важным источником чрезмерной статической нагрузки. Правильно спроектированные и размерные муфты в некоторой степени примут смещение, но если смещение превышает возможности муфты, то на подшипнике могут появиться чрезмерные нагрузки. Другим важным источником статической нагрузки является ременный привод.

Динамические нагрузки возникают из-за многих неисправностей ротора, но также могут быть результатом работы, выполняемой машиной. Дисбаланс, трение или аэродинамическая или жидкостная нестабильность могут создавать динамические нагрузки, которые превышают пределы конструкции и сокращают срок службы подшипника катящегося элемента. Кроме того, неисправности соединения могут привести к чрезмерным статическим и динамическим нагрузкам.

Бринеллинг - это форма повреждения не вращающимся грузом. Когда ротор остановлен, катящиеся элементы в подшипниках остаются в одном положении. Если машина подвергается ударной нагрузке, элементы (особенно шары) могут пластически деформировать гонки, создавая постоянный набор ям. Это случилось с новыми машинами, которые доставляются по железной дороге или грузовику. Машины прибывают на завод только для того, чтобы обнаружить, что подшипники испорчены. Чтобы предотвратить этот вид повреждения, уязвимое оборудование обычно вращается на поворотном механизме во время транспортировки.

Это нормально, что запасная (в режиме ожидания) машина подвергается воздействию некоторого уровня вибрации во время неработающего. Его статическая нагрузка оттолкнет смазку от зоны нагрузки на несущую нагрузку, обеспечивая контакт металла с металлом между элементами и расами. Если вибрация достаточно высока, когда первичная машина выходит из строя после длительного периода эксплуатации, подшипники запасной машины могут выйти из строя из-за повреждения при бринелле вскоре после того, как она будет подключена к сети и до того, как основная машина будет отремонтирована. Предупредительная мера заключается в периодическом запуске машины резервного копирования.

Предполагая, что подшипник правильно загружен, очищен и снабжен правильным количеством чистой смазки соответствующего типа; отказ типичного подшипника катящего элемента все еще неизбежен из-за усталости. Нагрузка на несущий элемент качегония существенно отличается от типа нагрузки, которая встречается в других инженерных конструкциях, где предел выносливости может быть использован для обеспечения свободы от усталостного отказа. К сожалению, такого предела выносливости не существует для подшипников качающего элемента, и усталостный отказ этих подшипников в конечном итоге произойдет.

По мере того, как подшипник развивается в сторону усталостной неудачи, отбой происходит на внешней гонке, внутренней расе или элементах. Когда подвижные элементы сталкиваются с ямами отскола (или когда поврежденные элементы вращаются), вибрация удара/ответа, как правило, повторяется на характерных частотах, называемых частотами дефектов подшипника, часто называемыми часто часто часто называют частотами неисправностей. Каждый подшипник имеет набор дефектных частот, связанных с внутренней расой, внешней расой, элементом и дефектами клетки, которые определяются его конкретной геометрией и рабочими скоростями.

Мониторинг износаподшипников — подход компании Bently.

В идеальном сценарии машины с подшипниками качения должны контролироваться так же, как и машины с критически важными подшипниками скольжения (вибрационныедатчики у каждого подшипника, измерение температурыподшипника, датчик Keyphasor†, онлайн-мониторинг). Однако экономическиоправдать такой уровень мониторинга может быть сложно.

Наилучшим методом мониторингатемпературы подшипников, износа и общего состоянияявляется онлайн-мониторинг — с использованием стационарных, непрерывныхили сканирующих систем. При использовании онлайн-системы необходим соответствующий набор датчиков для обнаружения неполадокв машине.
В отсутствие системы онлайн-мониторинга, портативный сборщик данных (PDC) является наилучшим альтернативным решением. Важной частью разработкимаршрута PDC является определениечастоты сбора данных. Чем чаще собираютсяданные, тем выше вероятность раннего обнаружениянеисправностей подшипников. Однако, как следствие, стоимость мониторинга состояния будет выше из-за более частого сбора и анализа данных. Создание маршрута и определениевремени зависят от времени работы машины, скорости вращения, нагрузки, технологических и экологическихусловий и т.д.
Для получения дополнительной информации о мониторинге роликовых подшипников, пожалуйста, свяжитесь с архитектором приложений и решений или инженеромпо диагностике оборудованиякомпании Bently Nevada, который поможет вам с рекомендациями.

Примеры из практики

Запросить цены производителя

Напишите нам, и мы проконсультируем по актуальным артикулам, срокам поставки и ценам. Предоставим техническое описание и сертификаты.